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层状过渡金属氧化物的储钠反应性质研究
由于资源丰富和低成本的优势,钠离子电池被视为未来大规模储能应用的理想选择。然而,由于钠离子半径较大,寻找适合储钠反应的正极材料十分困难。
层状过渡金属氧化物虽然具有一定的嵌钠反应能力,但其电化学性能距应用要求相距甚远。因此,探索适合于钠离子反应的正极材料,是当前电化学能源技术研究的热点。
本论文探索了几类层状过渡金属氧化物的储钠机理,利用结构调控改善嵌钠容量和循环稳定性,以期解决这类材料的应用基础问题。主要的研究内容和结果如下：(1)针对03-层状氧化物储钠过程相变复杂、容量和循环性能不佳的问题,通过元素取代,尝试构建适合钠离子嵌入反应的稳定结构,探讨了相关的储钠反应机理。
实验结果表明：采用Co、Fe、Sn取代可以保持这类材料的03结构稳定,且有效改善储钠性能。通过系统的对比研究和组分优化,获得了具有良好储钠性能的三种化合物：O3-Naco0.1Ni0.4Mn0.5O2的初始比容量为136 mAhg-,循环100周后容量保持率为93%; O3-NaNi0.5Mno.4Sn0.1O2的初始比容量为117 mAhg-1,50周后容量保持率为92.3% ...
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